Redes sem Fios

Rede sem fios, também chamada Rede Wireless.

- Refere-se a um agrupamento de computadores (e outros dispositivos) em rede, interligados sem o uso de cabos, mas através de ondas de rádio ou outras formas de ondas eletromagnéticas.

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Classificação das redes sem fios

WPAN
- Wireless Personal Area Network ou rede pessoal sem fio.
- Normalmente utilizada para interligar dispositivos eletrônicos fisicamente próximos, os quais não se quer que sejam detectados a distância. Este tipo de rede é ideal para eliminar os cabos usualmente utilizados para interligar teclados, impressoras, telefones móveis, agendas eletrônicas, computadores de mão, câmaras fotográficas digitais, mouses e outros.
- Nos equipamentos mais recentes é utilizado o padrão Bluetooth para estabelecer esta comunicação, mas também é empregado raio infravermelho (semelhante ao utilizado nos controles remotos de televisores).

WLAN
- Wireless LAN ou WLAN (Wireless Local Area Network) é uma rede local que usa ondas de rádio para fazer uma conexão Internet, ao contrario da rede fixa ADSL ou conexão-TV, que geralmente usa cabos. WLAN já é muito importante como opção de conexão em muitas áreas de negócio.
- Inicialmente os WLANs assim distante do público em geral foi instalado nas universidades, nos aeroportos, e em outros lugares públicos principais.
- Originalmente a WLAN era muito cara e foi somente usada como uma alternativa ao LAN-Internet com cabo nos lugares onde instalar cabos era difícil ou impossível. Tais lugares poderiam ser edifícios ou salas de aula velhas, embora a escala restrita o padrão IEEE_802.11b limita seu uso aos edifícios menores.
- Desenvolvimentos foram feitos nos padrões de transmissão com os protocolos proprietários, mas no fim dos anos 90 estes foram substituídos por padrões, de várias versões IEEE_802.11 (Wi-Fi) ou HomeRF 2 Mb/s, para o uso caseiro.
- A falta da segurança das conexões wireless é um ponto fraco, porém muitas (ADSL) conexões broadband são oferecidas agora junto com um ponto de acesso wireless com possibilidade de usar protocolos mais seguros como o WPA.
- A freqüência em que 802.11b se opera é 2.4GHz, a que pode conduzir interferência com muitos telefones sem fio.

WMAN
- WMAN - Wireless Metropolitan Area Network - Redes Metropolitanas Sem Fio.
- MAN (Metropolitan Área Network) é o nome dado às redes que ocupam o perímetro de uma cidade. São mais rápidas e permitem que empresas com filiais em bairro diferentes se conectem entre se.
- A partir do momento que a internet atraiu uma audiência de massa, as operadoras de redes de TV a cabo, começaram a perceber que, com algumas mudanças no sistema, elas poderiam oferecer serviços da Internet de mão dupla em partes não utilizadas do espectro. A televisão a cabo não é a única MAN. Os desenvolvimentos mais recentes para acesso à internet de alta velocidade sem fio resultaram em outra MAN, que foi padronizada como IEEE 802.16.

WWAN
- A Wide Area Network (WAN). Rede de área alargada ou Rede de longa distância, também conhecida como Rede Geograficamente Distribuída, é uma rede de computadores que abrange uma grande área geográfica, com freqüência um país ou continente.
- As WAN´s tornaram-se necessárias devido ao crescimento das empresas, onde as LAN´s não eram mais suficientes para atender a demanda de informações, pois era necessária uma forma de passar informação de uma empresa para outra de forma rápida e eficiente. Surgiram as WAN que conectam redes dentro de uma vasta área geográfica, permitindo comunicação de longa distância.

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Padrões e tecnologias

- A tecnologia Wireless (sem fios) permite a conexão entre diferentes pontos sem a necessidade do uso de cabos - seja ele telefônico, coaxial ou ótico - por meio de equipamentos que usam radiofreqüência (comunicação via ondas de rádio) ou comunicação via infravermelho, como em dispositivos compatíveis com IrDA.

- Wireless é uma tecnologia capaz de unir terminais eletrônicos, geralmente computadores, entre si devido às ondas de rádio ou infravermelho, sem necessidade de utilizar cabos de conexão entre eles. O uso da tecnologia wireless vai desde transceptores de rádio como walkie-talkies até satélites artificiais no espaço.

- Seu uso mais comum é em redes de computadores, onde a grande maioria dos usuários utiliza-se da mesma para navegar pela Internet no escritório, em um bar, um aeroporto, um parque, em casa, etc. Uma rede de computadores sem fios são redes que utilizam ondas eletromagnéticas ao invés de cabos, tendo sua classificação baseada na área de abrangência delas: redes pessoais ou curta distância (WPAN), redes locais (WLAN), redes metropolitanas (WMAN) e redes geograficamente distribuídas ou de longa distância (WWAN).

IrDA
Infrared Data Association (IrDA)

- É uma definição de padrões de comunicação entre equipamentos de comunicação wireless.
- Tipo de barramento permite a conexão de dispositivos sem fio ao microcomputador (ou equipamento com tecnologia apropriada), tais como impressoras, telefones celulares, notebooks e PDAs.
- Para computadores que não possuem infravermelho (IRDA) é necessário um adaptador ligado a porta USB do computador, desta maneira este computador poderá trocar arquivos com qualquer outro equipamento que possui infravermelho ( IRDA ).
- O adaptador infravermelho (IRDA) é um padrão de comunicação sem fio para transmissão de dados entre outros dispositivos, não possui memória interna e portanto não armazena os dados, apenas os transfere de um equipamento para outro servindo apenas como uma ponte.

Padrões:
1.0 - com taxas de transmissão de até 115.200 bps
1.1 - com taxas de transmissão de até 4.194.304 bps (4 Mbps).

As transmissões são feitas em half-duplex.

ZigBee
IEEE 802.15.4
- ZigBee designa uma tecnologia de redes sem fios ainda em fase de desenvolvimento que pretende realizar a interligação de pequenas unidades de comunicações de dados em áreas muito limitadas.
- Foi pensada para poder ligar pequenas unidades de recolha de dados e de tele-ação recorrendo a sinais de rádio freqüência não licenciados.
- A tecnologia utilizada é comparável às redes Wi-Fi e Bluetooth e diferencia-se destas por desenvolver menor consumo, por um alcance reduzido (cerca de 10 metros) e as comunicações entre duas unidades poder ser repetida sucessivamente pelas unidades existentes na rede até atingir o destino final. Funcionando todos os pontos da rede como retransmissores de informação, uma malha (Mesh) de unidades ZigBee pode realizar-se numa extensão doméstica ou industrial sem necessidade de utilizar ligações elétricas entre elas.

Bluetooth
IEEE 802.15.1
- Bluetooth é uma tecnologia para a comunicação sem fio entre dispositivos eletrônicos a curtas distâncias. Ele é uma especificação industrial para áreas de redes pessoais sem fio (Wireless Personal Area Networks - PANs).
- Povê uma maneira de conectar e trocar informações entre dispositivos como telefones celulares, notebooks, computadores, impressoras, câmeras digitais e consoles de videogames digitais através de uma freqüência de rádio de curto alcance globalmente não licenciada e segura.
- As especificações do Bluetooth foram desenvolvidas e licenciadas pelo (en) Bluetooth Special Interest Group

RONJA
- Ronja é uma tecnologia livre e aberta para a comunicação sem fio ponto-a-ponto por meio de luz do espectro visível ou infravermelho através do ar.
- RONJA (do inglês Reasonable Optical Near Joint Access) é um dispositivo de óptica em espaço livre originário da República Tcheca. Ele transmite dados sem fios usando feixes de luz. Pode ser usado para substituir um segmento de LAN, permitindo que os usuários da rede usufruam de todas as suas atividades como se estivessem conectados diretamente por meio de uma rede Ethernet full duplex convencional de 10Mbit/s — jogando em rede, conectando à Internet, transmitindo áudio e vídeo em tempo real ou compartilhando arquivos.
- O alcance da configuração básica é de 1,4 km, mas pode ser estendido para 1,9 km dobrando ou triplicando o tubo transmissor.
- O dispositivo consiste de tubos receptor e transmissor (cabeça óptica) montados em um suporte firme e ajustável.
- Dois cabos coaxiais, semelhantes aos utilizados com antenas de TV, são usados para conectar essa instalação externa a um tradutor de protocolos instalado perto de um computador ou switch.

Wi-Fi
IEEE 802.11
- Wi-Fi foi uma marca licenciada originalmente pela Wi-Fi Alliance para descrever a tecnologia de redes sem fios embarcadas (WLAN).
- O termo Wi-Fi foi escolhido como uma brincadeira com o termo "Hi-Fi" e pensa-se geralmente que é uma abreviatura para wireless fidelity, no entanto a Wi-Fi Alliance não reconhece isso. Comumente o termo Wi-Fi é entendido como uma tecnologia de interconexão entre dispositivos sem fios.
-  O padrão Wi-Fi opera em faixas de freqüências que não necessitam de licença para instalação e/ou operação. Este fato as tornam atrativas. No entanto, para uso comercial no Brasil é necessária licença da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel).

WiMAX
IEEE 802.16
- O padrão IEEE 802.16, completo em outubro de 2001 e publicado em 8 de abril de 2002, especifica uma interface sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Foi atribuído a este padrão, o nome WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access/Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas).
- O termo WiMAX foi cunhado por um grupo de indústrias conhecido como WiMAX Forum cujo objetivo é promover a compatibilidade e inter-operabilidade (funciona em sistemas Linux) entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16. Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi (IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos mais recentes, visando um melhor desempenho de comunicação.
- O padrão WiMAX tem como objetivo estabelecer a parte final da infra-estrutura de conexão de banda larga (last mile) oferecendo conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots.

Mesh
IEEE 802.11s
- Rede Mesh é uma outra forma de transmissão de dados e voz além das redes a cabo ou wireless ou seja, uma rede Mesh são vários nós/roteadores e cada nó está conectado a um ou mais dos outros nós. Desta maneira é possível transmitir mensagens de um nó a outro por diferentes caminhos.
- Cada servidor tem suas próprias conexões com todos os outros demais servidores.
- Redes do tipo Mesh possuem a vantagem de serem redes de baixo custo, fácil implantação e bastante tolerantes a falhas.
- Nestas redes, roteadores sem fio são tipicamente instalados no topo de edifícios e comunicam-se entre si usando o protocolo OLSR em modo ad hoc através de múltiplos saltos de forma a encaminhar mensagens aos seus destinos.

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Como funcionam?

- Através da utilização portadoras de rádio ou infravermelho, as WLANs estabelecem a comunicação de dados entre os pontos da rede. Os dados são modulados na portadora de rádio e transmitidos através de ondas eletromagnéticas.

- Múltiplas portadoras de rádio podem coexistir num mesmo meio, sem que uma interfira na outra. Para extrair os dados, o receptor sintoniza numa freqüência específica e rejeita as outras portadoras de freqüências diferentes.

- Num ambiente típico, o dispositivo transceptor (transmissor/receptor) ou ponto de acesso (access point) é conectado a uma rede local Ethernet convencional (com fio). Os pontos de acesso não apenas fornecem a comunicação com a rede convencional, como também intermediam o tráfego com os pontos de acesso vizinhos, num esquema de micro células com roaming semelhante a um sistema de telefonia celular.

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A topologia da rede é composta de que?

BSS (Basic Service Set) - Corresponde a uma célula de comunicação da rede sem fio.
STA (Wireless LAN Stations) - São os diversos clientes da rede.
AP (Access point) - É o nó que coordena a comunicação entre as STAs dentro da BSS. Funciona como uma ponte de comunicação entre a rede sem fio e a rede convencional.
DS (Distribution System) - Corresponde ao backbone da WLAN, realizando a comunicação entre os APs.
ESS (Extended Service Set) - Conjunto de células BSS cujos APs estão conectados a uma mesma rede convencional. Nestas condições uma STA pode se movimentar de uma célula BSS para outra permanecendo conectada à rede.

Este processo é denominado de roaming.

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